海底是“漏”的

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海底“黑烟囱”

最近，我国科学家在执行中国大洋科考第19航次的任务中，在西南印度洋中脊发现了4个新的海底“黑烟囱”――位于海底的富含硫化物的高温热液活动区，并取回了珍贵的样本，这是世界上首次在西南印度洋底发现热液喷口。这一科考成果的取得，使全球已发现的海底“黑烟囱”由原来的93个增加到了97个。

大洋中脊隆起于洋底中部，并贯穿整个世界大洋，为地球上最长、最宽的环球性海底山系。大洋中脊是现代地壳活动最活跃的地带，经常发生火山活动和地震。它也是亿万年来地球内部能量向外释放的通道，是地球深部通向表层系统的窗口。众所周知，海洋中越到深处，海水的密度越大，因此，海水的温度也是越往下越低。但是，1977年，美国的一艘深潜器在东太平洋下潜时，却吃惊地发现水温越来越高。原来，这里的大洋中脊有温度高于300℃且富含硫化物的热液如“黑烟”般地喷出。这些高温热液冷却后形成一个个“黑烟囱”耸立在海底。这些“黑烟囱”一天可以长30厘米，但它们长得快，倒得也快。这可真使人大开了眼界：原来海底是“漏”的!

“黑暗食物链”

科学家发现了“黑烟囱”的形成过程：海水“漏”到海底以下2000～3000米，并和那里的岩浆相互作用，形成富含硫化物的黑色热液，再从海底喷出时便形成了“黑烟囱”。更有趣的是，在如此“暗无天日”的“水深火热”之中，竟然存在着以热液区中的硫细菌为基础、以管状蠕虫为代表的生物群，它们构成了深海中的“黑暗食物链”。与我们司空见惯的依靠植物的光合作用生存的陆地生物不同，它们依靠地热通过化学合成生产有机质，而且生长神速。

科学家还发现，海底分布着一种叫“可燃冰”的奇怪矿物，这种矿物是将甲烷分子锁在冰的晶格里形成的。当温度低于7℃、压力大于50个大气压时，“可燃冰”能保持稳定。一旦温度升高或压力减小，它就会融化并释放出大量的甲烷。专家估计，全球“可燃冰”中的碳含量，可能相当于包括石油、天然气和煤在内的所有矿物燃料所含碳的总和，其无疑是21世纪潜在的新能源。当“可燃冰”中的甲烷缓慢释出时，出口就成为海底的“冷泉”。“冷泉”周围会形成碳酸盐硬壳，生出又一个不依靠光合作用的“冷泉生物群”，从而构成和热液口一样的“黑暗食物链”。

海洋下的“海洋”

其实，深海海底还有其他种类的液体析出，还有其他类型的“黑暗食物链”存在。但不论是热液还是冷泉，不论是海底矿物还是海底生物群的形成，其基础都是微生物。处在“黑暗食物链”底层的，是利用地热进行化学合成的硫细菌。然而，更多的微生物实际上生活在海底之下的岩层中，构成所谓的“深部生物圈”。

十多年来，科学家进行了多次大洋钻探，发现海底地下水的水压和水温明显地随着海面的潮汐呈周期性升降，而且各海底钻井之间的水也相互连通。可见大洋底下的地下水宛如海洋下的海洋。

到海底去观测地球

到野外进行现场采样，回实验室开展研究分析，这是多少年来的科学研究惯例。但是，海底热液采样上来许多属性就变了；深海的许多生物，捕上来也就死了；甚至本来呈团粒状的深海沉积物颗粒，一经采样也就散了。这些使得最终的分析结果都不是海底的真实情况。新的科学研究方向是倒过来，把观测和实验仪器放到海底去，进行长期现场观测和即时实地分析。

“深部生物圈”的发现，大大拓展了人类认识地球的视野。对这些全新的成矿过程，对这些完全陌生的深海生物世界，我们完全缺乏了解，许多问题有待我们去认识，而这种认识只能到海底去取得。

进入新世纪后，科学家开始在海底布设观测网。他们通过海底电缆或光纤供应能量并收集信息，实施能持续多年的自动化观测，并随时获取实时观测数据，彻底摆脱了电池寿命有限、航行欠安全和数据迟到等种种局限。他们能通过网络实时监测风暴、地震、海底火山喷发等各种突发事件；将来还能让人们通过电视屏幕像看一场足球赛那样观赏海底火山的喷发。他们能长期、近距离地观察神秘的深海生物群，把大洋深处种种令人不可思议的事物呈现在我们面前。

海底是“漏”的，人类对地球的认识和探索也是无止境的。